新型近红外铱(III)配合物探针精准成像铁死亡介导的肺缺血再灌注损伤中线粒体生物硫醇动态变化

本研究开发了一种新型近红外(NIR)铱(III)配合物探针NIR-Ir-BDS，通过特异性响应生物硫醇实现铁死亡(ferroptosis)介导的肺缺血再灌注损伤(LIRI)中线粒体生物硫醇的精准成像。该探针具有大斯托克斯位移、快速响应、优异选择性和线粒体靶向能力，首次实现了小鼠肺组织中线粒体生物硫醇的可视化监测，揭示了铁死亡与LIRI发病机制的关键关联，为开发新型治疗策略提供了重要工具。

　　

Highlight

本研究开发了一种生物硫醇激活的近红外(NIR)铱(III)配合物探针NIR-Ir-BDS，用于特异性可视化监测铁死亡介导的肺缺血再灌注损伤(LIRI)中线粒体生物硫醇的波动变化。

Results

NIR-Ir-BDS在未激活状态下仅显示微弱近红外发光。当暴露于生物硫醇时，其2,4-二硝基苯磺酰胺(DBS)基团会与巯基(-SH)发生亲核取代反应而快速裂解，生成具有强近红外发光的NIR-Ir-BH。该探针展现出大斯托克斯位移、快速响应速度、优异选择性、高灵敏度、良好信噪比、出色生物相容性和有效线粒体靶向能力，可在病理条件下实时监测活细胞中线粒体生物硫醇动态变化。更重要的是，本研究首次清晰实现了铁死亡介导的LIRI小鼠肺组织中线粒体生物硫醇的可视化，并系统评估了铁死亡抑制治疗的体内响应情况。

Significance

这些发现揭示了铁死亡与LIRI发病机制的关键关联，证明针对该通路的靶向药物干预可显著缓解疾病进展。新开发的NIR-Ir-BDS探针可作为可靠成像工具，阐明铁死亡介导的LIRI中线粒体生物硫醇病理学，从而促进该疾病创新治疗方案的开发。

Conclusion

总之，我们设计合成了一种新型近红外铱(III)配合物发光探针NIR-Ir-BDS，用于监测铁死亡介导的LIRI中线粒体生物硫醇波动。该探针具有高选择性、优异灵敏度、良好生物相容性和有效线粒体靶向能力，可实现活细胞中线粒体生物硫醇动态的实时追踪。此外，本研究首次实现了铁死亡介导的LIRI小鼠肺组织中线粒体生物硫醇的可视化。